[發明專利]大型電除塵器煙箱結構優化設計方法

有效

• 申請號: 201210213720.7
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102779211A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 丁曉紅;馬曼
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B03C3/34
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種大型電除塵器煙箱結構的優化設計方法，其特征在于，其步驟是：

（一）煙箱結構加強筋分布優化設計

煙箱結構中加強筋分布設計，采用只包含壁板和撐桿的設計模型，壁板是加強筋分布設計的基板，撐桿起支承結構的作用；采用基于自然界分枝網形態形成機理的自適應成長法設計煙箱的加強筋分布，其優化數學模型如下：

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式中，U?是結構的應變能；V是結構的體積，V_max?是事先給定的結構最大體積，h_i?是設計變量，為加強筋i的高度，n?是設計空間中加強筋的最大個數，h_min和h_max是設計變量的上下限；

由式（1）可得到具有最大剛度的滿足加強筋設計體積要求的煙箱結構加強筋分布形態；

（二）煙箱結構的尺寸優化

在確定了煙箱結構的加強筋分布形態后，得到初始的優化模型，在加強筋最優分布結果的基礎上，對煙箱的結構參數進行詳細的尺寸優化設計：

首先根據第一步驟得到的加強筋分布形態和加強筋的實際截面尺寸，刪除對提高結構剛度作用小的小尺寸加強筋；然后，把加強筋的截面尺寸歸納為若干種規格；然后采用式（2）所示的優化設計數學模型進行尺寸優化，尺寸優化的結果使煙箱結構質量最小，同時滿足結構的強度和剛度要求；

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式中，W為煙箱的總質量，U為煙箱的總應變能，[U]為煙箱總應變能的上限值，s_max為煙箱的最大VON?MISES應力，[s]為煙箱材料的許用應力，x₁，x₂，...，x_m為設計變量，包括煙箱壁板的厚度，加強筋的截面尺寸，m為設計變量的個數，x_min和x_max為設計變量的上下限；經過以上兩個步驟的設計，得到高剛度、高強度和輕質量的煙箱最優結構。